#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <string>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
using namespace std;
 
const int basesize = 1024;
const int argvnum = 64;
const int envnum = 64;
 
//  全局的命令行参数表
char *gargv[argvnum];
int gargc = 0;
 
// 全局变量 -- 保存命令退出时的退出结果
int lastcode = 0;
 
// 我的系统环境变量表
char *genv[envnum]; //自己维护当前表
 
// 全局的当前 shell 工作路径
char pwd[basesize];
char pwdenv[basesize];
 
string GetUserName() // 获取用户名
{
    // string name = getenv("USER");
    // //return name;
    // // 为防止获取失败 
    // return name.empty() ? "None" : name;

    const char* user = getenv("USER");
    return user ? std::string(user) : std::string("None");
}
 
string GetHostName() // 获取主机名
{
    // string hostname = getenv("HOSTNAME");
    // return hostname.empty() ? "None" : hostname;

    const char* hostname = getenv("HOSTNAME");
    return hostname ? std::string(hostname) : std::string("None");
}
 
string GetPwd() // 获取当前工作路径
{
    // 从 shell 系统中获取当前路径
    if(nullptr == getcwd(pwd, sizeof(pwd))){
        pwd[0] = '\0'; // 显式清空缓冲区
        return "None";
    }
    // 当前环境变量中工作路径的更新
    snprintf(pwdenv, sizeof(pwdenv), "PWD=%.*s", 
         static_cast<int>(sizeof(pwdenv) - 5), pwd); // 保留4字节给"PWD="
    putenv(pwdenv); // PWD =xxx
 
    // 修改当前维护的环境变量表
    for(int i = 0; genv[i]; i++)
    {
        string s = genv[i]; //获取当前字符串
        if(s[0] == 'P' && s[1] == 'W' && s[2] == 'D')
        {
            genv[i] = pwdenv; 
            break;
        }
    }
 
    return pwd;
    
    //string pwd = getenv("PWD");
    //return pwd.empty() ? "None" : pwd;
}
 
string LastDir()
{
    string curr = GetPwd();
    if(curr == "/" || curr == "None") return curr;
    // /home/lighthouse/最近路径名
    size_t pos = curr.rfind("/"); // 从最后面开始找
 
    if(pos == std::string::npos) return curr; // 未找到的情况
 
    return curr.substr(pos + 1);
}
 
 
string MakeCommandLine() //生成命令行提示符
{
    // [lighthouse@VM-8-10-centos myshell] $
    char command_line[basesize]; // 定义数组，使用接口 
    // snprintf 安全地把我们的参数按照指定格式写入到缓冲区字符串里
    snprintf(command_line, basesize, "[%s@%s %s]# ", \
            GetUserName().c_str(), GetHostName().c_str(), LastDir().c_str());
    return command_line;
}
 
 
void PrintCommandLine() // 1. 命令行提示符
{
    printf("%s", MakeCommandLine().c_str()); // 没有 \n
    fflush(stdout); //让 printf 打印的字符串立马刷新出来
}
 
// 把键盘获取的字符串放到当前缓冲区里
bool GetCommandLine(char command_buffer[], int size)
{
    // 认为：我们要将用户输入命令行，当做一个完整字符串
    // "ls -a -l -n"
    char *result = fgets(command_buffer, size, stdin); // 从标准输入中获取
    if(!result){
        return false;
    }
    command_buffer[strlen(command_buffer)-1] = 0; // 去掉最后的 '\n'
    return true;
}
 
 
void ParseCommandLine(char command_buffer[], int len) // 3. 分析命令
{
    (void)len; // 避免不使用的时候告警
    // 虽然定义的是全局默认为0，但是由于这些工作都是重复去做的，为保证安全性，需要局部初始为0
    memset(gargv, 0, sizeof(gargv));
    gargc = 0;
 
    // "ls -a -l -n"
    const char *sep = " "; //分隔符
    //strtok(command_buffer, sep); // 切的字符串，分隔符
    gargv[gargc++] = strtok(command_buffer, sep); // gargv 保存的是 ls 
 
    // 传 nullptr，表示切历史上一次字符串，如果传command_buffer，就会重新开始切了
    // = 是刻意写的
    // bool 强转避免告警
    while((bool)(gargv[gargc++] = strtok(nullptr, sep))); // 形成上面图片的结构
    gargc--; // 避免等于 NUll 时多加 一次
}
 
void debug()
{
    printf("argc: %d\n",gargc); // 打印当前的命令行字符串数目 
    for(int i = 0; gargv[i]; i++) {
        printf("argv[%d]: %s\n", i, gargv[i]); //打印当前所有命令行
    }
}
 
// 在 shell 中
// 有些命令，必须由子进程来执行
// 有些命令，不能由子进程来执行，由shell 自己执行 --- 内建命令
bool ExecuteCommand() // 4. 执行命令
{
    // 让子进程进行执行
    pid_t id = fork();
    if(id < 0) return false;
    if(id == 0){       
        // 子进程
        // 1. 执行命令
        //execvp(gargv[0], gargv);
        execvpe(gargv[0], gargv, genv); // 把我们的环境变量传递给子进程了
 
        // 2. 退出
        exit(1); // 要进行程序替换，只有子进程失败，才会 exit。
 
    }
    int status = 0;
    pid_t rid = waitpid(id, &status, 0); // 阻塞等待
    if(rid > 0){
        if(WIFEXITED(status)) // 等待成功获取退出信息
        {
            lastcode = WEXITSTATUS(status);
        }
        else{
            lastcode = 100; //非正常退出
        }
        return true;
    }
    return false;
}
 
 
// 添加环境变量
void AddEnv(const char *item)
{
    int index = 0;
    while(genv[index]){
        index++;
    }
 
    genv[index] = (char*) malloc(strlen(item)+1); // 重新申请空间
    strncpy(genv[index], item, strlen(item)+1); // 拷贝复制
    genv[++index] = nullptr; // 最后为空
}
 
 
// shell 自己执行命令, 本质：shell 调用自己的函数
bool CheckAndExecBuiltCommand()
{
    //检测其是否为内建命令 -- 穷举法
    if(strcmp(gargv[0], "cd") == 0) {
        // 内建命令
        if(gargc == 2) {
            chdir(gargv[1]); // 可以用 chdir，自己调用自己的函数直接改变 shell 工作路径
            lastcode = 0;
        }
        else{
            lastcode = 1;
        }
        return true;
    }
    else if(strcmp(gargv[0], "export") == 0){
        // export 也是内建命令
        if(gargc == 2){
            AddEnv(gargv[1]); //添加到环境变量表里面
            lastcode = 0;
        }
        else{
            lastcode = 2;
        }
        return true;
    }   
 
    else if(strcmp(gargv[0], "env") == 0){
        for(int i = 0; genv[i]; i++){
            printf("%s\n", genv[i]);
        }
        lastcode = 0;
        return true;
    }
 
    else if(strcmp(gargv[0], "echo") == 0){
        if(gargc == 2){
            // echo $?
            // echo $PATH
            // echo hello
            if(gargv[1][0] == '$'){
                if(gargv[1][1] == '?'){
                    printf("%d\n",lastcode);
                    lastcode = 0; // 查一次清0
                }
            }
            else{
                printf("%s\n", gargv[1]);
            }
        }
        else{
            lastcode = 3;
        }
        return true;
    }
 
    return false;
}
 
// 作为一个 shell 获取环境变量应该从系统配置文件 来
// 今天就直接从 父 shell 获取环境变量
// 本质：把系统的环境变量拷贝到 shell 当中
void InitEnv()
{
    extern char **environ; //获取环境变量
    int index = 0;
    while(environ[index])
    {
        genv[index] = (char*)malloc(strlen(environ[index]) + 1); //malloc 出自己维护的空间
        // 拷贝复制
        strncpy(genv[index], environ[index], strlen(environ[index]) + 1);
        index++;
    }
    genv[index] = nullptr;
}
 
 
int main()
{
    InitEnv(); // 初始化环境变量表
    char command_buffer[basesize];
    while(true) // 不断重复该工作
    {
        // 下面三步可以不断生成命令行提示符
        PrintCommandLine(); // 1. 命令行提示符
        //printf("\n");
        //sleep(1); 
 
        // command_buffer -> output(输出型参数)，把 ls -a -l 看作一个字符串
        if(!GetCommandLine(command_buffer, basesize))   // 2. 获取用户命令
        {
            continue;
        }
        //printf("%s\n", command_buffer); //测试
 
        // ls -a -b -c 解析每个指令 > "ls" "-a" "-b" "-c" 拆成一个一个字符串
        ParseCommandLine(command_buffer, strlen(command_buffer)); // 3. 分析命令
 
        //debug();
        
        if(CheckAndExecBuiltCommand())
        {
            continue;
        }
 
        ExecuteCommand(); // 4. 执行命令
    }
    return 0;
}